Ισοπροπυλοφωσφίνη

Η ισοπροπυλοφωσφίνη (αγγλικά: isopropylphosphine) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και φωσφόρο, με χημικό τύπο C₃H₉P. Eίναι μια πρωτοταγής (δηλαδή μονοϋποκατεστημένη) οργανική φωσφίνη. Είναι το φωσφορούχο ανάλογο της 2-προπαναμίνης. Μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από τη «μητρική» ένωση «φωσφίνη» (PH₃), με αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου της τελευταίας από ισοπροπύλιο [(CH₃)₂CH-). Ομοίως, βέβαια, μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από το προπάνιο, με αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου του μεσαίου ατόμου άνθρακα του τελευταίου από φωσφύλιο (-PH₂). Με βάση το χημικό τύπο της (C₃H₉P) έχει τρία (3) ισομερή θέσης:

1. Προπυλοφωσφίνη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂PH₂.
2. Αιθυλομεθυλοφωσφίνη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂PHCH₃.
3. Τριμεθυλοφωσφίνη, με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₃P.

Ισοπροπυλοφωσφίνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Ισοπροπυλοφωσφίνη
Άλλες ονομασίες	Ισοπροπυλοφωσφάνιο Ισοπροπυλοφωσφίνη 2-φωσφυλοπροπάνιο 2-φωσφινοπροπάνιο Μεθυλο-1-φωσφαπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C3H9P
Μοριακή μάζα	76.07 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH3CH(PH2)CH3
Συντομογραφίες	iPrPH2
SMILES	CC(P)C
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	3 Προπανοφωσφαμίνη-1 P-Μεθυλαιθανοφωσφαμίνη P,P-διμεθυλομεθανοφωσφαμίνη
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Ονοματολογία

1. Η πρώτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί φωσφαμίνη (συστηματική ονομασία, δηλαδή αμίνη με φωσφόρο αντί άζωτο) άκυκλη με τρία (3) άτομα άνθρακα, χωρίς διπλό ή τριπλό δεσμό και το φωσφύλιο συνδεμένο στο #2 άτομο άνθρακα.
2. Η δεύτερη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο φωσφάνιο (συστηματική ονομασία, PH₃), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από ισοπροπύλιο (CH₃CHCH₃).
3. Η τρίτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένη φωσφίνη (παλαιότερη, αλλά πολύ πιο συνηθισμένη ονομασία, PH₃), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί ισοπροπύλιο (CH₃CHCH₃).
4. Η τέταρτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο προπάνιο (CH₃CH₂CH₃), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου στο #2 άτομο άνθρακα έχει αντικατασταθεί από φωσφύλιο (συστηματική ονομασία, PH₂).
5. Η πέμπτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο προπάνιο (CH₃CH₂CH₃), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου στο #2 άτομο άνθρακα έχει αντικατασταθεί από φωσφινομάδα (παλαιότερη, αλλά πολύ πιο συνηθισμένη ονομασία, PH₂).
6. Η έκτη είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή μεθυλοπροπάνιο [(CH₃)₃CH] στο οποίο έχει αντικατασταθεί το #1 άτομο άνθρακα (C) με ένα άτομο φωσφόρου (P).

Παραγωγή

Με οργανομαγνησιακή ένωση

Με επίδραση ισοπροπυλομαγνησιοβρωμίδιου (CH₃CHMgBrCH₃) σε χλωροφωσφίνη (PH₂Cl) παράγεται ισοπροπυλοφωσφίνη:

$\mathrm {CH_{3}CHBrCH_{3}+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}CH_{3}CHMgBrCH_{3}{\xrightarrow {+PH_{2}Cl}}CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}+MgClBr\downarrow }$

Με αιθυλίωση φωσφίνης

Με επίδραση φωσφίνης (PH₃) σε ισοπροπυλαλογονίδιο (CH₃CHX₃) παράγεται ισοπροπυλοφωσφίνη:

$\mathrm {CH_{3}CHXCH_{3}+PH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}+HX}$

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Η ισοπροπυλοφωσφίνη έχει έντονο πυρηνόφιλο χαρακτήρα, λόγω της μεγάλης επιδεκτικότητας πόλωσης του φωσφόρου.

Αλκυλίωση

Η αντίδραση με αλκυλαλογονίδια γίνεται εύκολα, και η δευτεροταγής αλκυλισοπροπυλοφωσφίνη [RPHCH(CH₃)₂], που παράγεται είναι σταθερότερη:

$\mathrm {RX+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}RPHCH(CH_{3})_{2}+HX}$

Αναγωγικές ικανότητες

Γενικά, οι ενώσεις του τρισθενούς φωσφόρου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναγωγικά μέσα, για να αφαιρέσουν οξυγόνο ή θείο από διάφορες ενώσεις. Μερικά σχετικά παραδείγματα είναι τα ακόλουθα:

1. Αναγωγή θειοξειδίων (RSOR) σε θειαιθέρες (RSR):

$\mathrm {RSOR+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}RSR+(CH_{3})_{2}CHPO}$

2. Αναγωγή νιτρωδοαλκανίων (RNO) σε αμίνες (RNH₂)

$\mathrm {RNO+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}RNH_{2}+(CH_{3})_{2}CHPO}$

3. Αναγωγή οξιράνιου σε αιθένιο:

$\mathrm {+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{2}=CH_{2}+(CH_{3})_{2}CHPO}$

4. Αναγωγή θειιράνιου σε αιθένιο:

$\mathrm {+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{2}=CH_{2}+(CH_{3})_{2}CHPS}$

• Όπου τα R συμβολίζουν υδροκαρβύλια, και σε όποια ένωση αναφέρονται δύο από αυτά δεν είναι απαραίτητο να είναι ίδια μεταξύ τους.

Αντιδράσεις προσθήκης

Η ισοπροπυλοφωσφίνη, παρουσία ισχυρών βάσεων, όπως το υδροξείδιο του καλίου (KOH) σε διμεθυλοθειοξείδιο (CH₃SOCH₃, DMSO), δίνει αντιδράσεις προσθήκης σε αλκένια και αλκίνια. Παραδείγματα:

1. Προσθήκη στο αιθένιο. Παράγεται αιθυλισοπροπυλοφωσφίνη:

$\mathrm {CH_{2}=CH_{2}+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow[{DMSO}]{KOH}}CH_{3}CH_{2}PHCH(CH_{3})_{2}}$

2. Προσθήκη στο αιθίνιο. Παράγεται βινυλισοπροπυλοφωσφίνη:

$\mathrm {HC\equiv CH+CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}{\xrightarrow[{DMSO}]{KOH}}CH_{2}=CHPHCH(CH_{3})_{2}}$

Επίδραση μεθυλενίου

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH₂]) σε ισοπροπυλοφωσφίνη παράγονται δευτεροταγής βουτυλοφωσφίνη (CH₃CH₂CH(PH₂)CH₃), τριτοταγής βουτυλοφωσφίνη [(CH₃)₃CPH₂] και ισοπροπυλομεθυλοφωσφίνη [CH₃PHCH(CH₃)₂]:

$\mathrm {CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {2}{3}}CH_{3}CH_{2}CH(PH_{2})CH_{3}+{\frac {1}{9}}(CH_{3})_{3}CPH_{2}+{\frac {2}{9}}CH_{3}CH(PHCH_{3})CH_{3}+KCl+H_{2}O}$

Πηγές πληροφόρησης

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982